EP3964885B1 - Brille, verfahren zur anpassung einer korrekturwirkung einer ophthalmischen linse, ophthalmische linse und verwendung einer ophthalmischen linse - Google Patents

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EP3964885B1
EP3964885B1 EP21200829.6A EP21200829A EP3964885B1 EP 3964885 B1 EP3964885 B1 EP 3964885B1 EP 21200829 A EP21200829 A EP 21200829A EP 3964885 B1 EP3964885 B1 EP 3964885B1
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EP
European Patent Office
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change
ophthalmic lens
effect
time
corrective effect
Prior art date
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Active
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EP21200829.6A
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EP3964885C0 (de
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Tobias BÜHREN
Michael Kempe
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Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
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Publication date
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    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
    • G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
    • G02C7/083—Electrooptic lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02C7/00—Optical parts
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/20—Diffractive and Fresnel lenses or lens portions
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    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/24—Myopia progression prevention

Definitions

  • the present invention relates to spectacles for adjusting a corrective power of an ophthalmic lens.
  • the invention is therefore in the field of optics, in particular in the field of spectacle lenses and visual aids.
  • Myopia or short-sightedness refers to a defective vision in which the image of an object lying in infinity is created in a plane in front of the retina when the eye is relaxed and the light hitting the retina is correspondingly a blurred image.
  • Myopia is often an ametropia that worsens over time, in that the ametropia eye becomes longer and longer over time and the image plane therefore moves further and further away from the retina.
  • the etiology of myopia is considered to be multifactorial and the mechanisms of misdirected axial growth of the eyeball are not fully understood. So far, myopia has not been considered curable or reversible.
  • the correction of the myopia by means of spectacle lenses or refractive corneal surgery can be regarded as combating the symptoms, since the misguided axial length growth of the eyeball is not reversed.
  • orthokeratology ortho-k
  • the prevailing opinion is that a change in the peripheral retinal refraction pattern is the effect of Ortho-k lenses on myopia progression and axial growth of the eyeball caused.
  • risks associated with Ortho-k treatment such as microbial keratitis, corneal discoloration, epithelial iron deposition, prominent fibrillar streaks, and changes in the biomechanical properties of the cornea.
  • the pamphlet WO 2018/219828 A1 describes an optical article with two active lenses and a time-based mechanism for varying the power of the two active lenses.
  • the pamphlet WO 2014/198027 A1 describes glasses to improve the eyesight of myopia and hyperopia patients.
  • the pamphlet EP 3 223 066 A1 describes an ophthalmic lens for delaying, controlling or preventing the development or progression of myopia.
  • the inventors have recognized that the essential mechanism of treatment with Ortho-K contact lenses is dynamic. Contrary to prevailing opinion, the mechanism is not caused by a change in the peripheral retinal refraction pattern and thus does not slow down the progression of myopia and the axial length growth of the eyeball.
  • the mechanism is caused by the dynamic reshaping of the cornea after removal and before reinsertion of the Ortho-K contact lens, and the associated rapid myopicization in the form of an image plane moving further and further away from the retina.
  • the mechanism provides a clear signal for all object planes in dynamic vision. This mechanism also explains why Ortho-K contact lenses are more effective in slowing down the axial length growth of the eyeball than other static correction methods that cause a change in the peripheral retinal refraction pattern.
  • Static correction methods are, for example, glasses or contact lenses, which should not cause any deformation of the cornea.
  • the invention relates to a pair of glasses with the features of claim 1.
  • Preferred embodiments are the subject of the following description.
  • the far point of the eye is the end point of the visual line to which the eye is adjusted without accommodation. It lies at infinity in the emmetropic (normal-sighted) eye (equated to 6 m in practice), in front of it in the myopic (short-sighted) eye and behind in the hyperopic.
  • Dynamic vision encompasses the visual range of the eye from the far point to the intermediate range to the near point (point of maximum accommodation), i.e. all visual distances.
  • the gradually increasing undercorrection of the far point of the eye causes a slowing down of the axial length growth of the eyeball by simulating rapid myopization in the form of an image plane moving further and further away from the retina.
  • the term “rapid” here is preferably from 30 minutes to 18 hours, more preferably from 1 hour to 17 hours, more preferably from 2 hours to 16 hours, particularly preferably from 3 hours to 15 hours and very particularly preferably from 4 hours to 14 hours.
  • Table 1 shows the comparison of a changed corrective effect over a given period of time with adjustment of the full correction, with compensation for presbyopia, with real myopization or myopia progression, with dynamic reshaping of the cornea after removal and before reinsertion of the Ortho-K contact lens with an ophthalmic lens , showing rapid myopization simulated in the form of an image plane moving further and further away from the retina, thus simulating the effect of an ortho-k contact lens:
  • Table 1 Change in corrective effect diopters Time diopters/time Adjustment of the full correction ⁇ 0.25 to ⁇ 20.0 direct ⁇ 0.25 to ⁇ 20.0/1s Compensation for presbyopia +0.25 to +4.0 direct +0.25 to +4.0/1s myopization -0.25 to -2.0 per year -0.0007 to -0.005/ 24h Ortho-K contact lens 30% regression, ie -0.25 to -2.0 per 24h (minus wearing time) -0.25 to -2.0/24h (less wearing time) rapid myo
  • the rapid myopization by Ortho-K simulation ranges from -0.013 to -0.11 per 18h. In this area, the rapid myopic growth due to Ortho-K simulation is significantly higher, but for the spectacle wearer it is comparable to a real myopic growth of -0.0007 to -0.005 per 24 hours.
  • An essential difference between the ophthalmic lens according to the invention, which causes a gradually increasing undercorrection of the far point of the eye and thus simulates the mode of action of an Ortho-K contact lens, to changeable spectacle lenses from the prior art, such as WO 2017/060379 A1 or WO 2018/215611 A1 is that the ophthalmic lens brings about a full correction, preferably in non-presbyopes, for distance, preferably only in a first period of preferably less than 30 minutes, more preferably less than 20 minutes.
  • the predetermined period of time is preferably in a range from 30 minutes to 18 hours, more preferably from 1 hour to 17 hours, more preferably from 2 hours to 16 hours, particularly preferably from 3 hours to 15 hours and very particularly preferably from 4 hours to 14 Hours.
  • this automated change in the corrective power simulates the mode of action of an Ortho-K contact lens.
  • An ophthalmic lens is in particular an optical lens for the correction and/or treatment and/or prevention of ametropia.
  • An ophthalmic lens can be designed in particular as a spectacle lens or as a contact lens.
  • a spectacle lens is preferably a finished spectacle lens.
  • the spectacle lens can preferably also be present as a combination of a finished spectacle lens with a spectacle lens with a changeable corrective effect.
  • the corrective effect is preferably a refractive and/or diffractive effect of the spectacle lens or includes such.
  • the corrective effect can, for example, be designed in such a way that it is designed to correct ametropia to correct an eye when used as intended and/or to have a prophylactic effect on the eye when used as intended.
  • the fact that the change in the corrective effect and thus the simulation of an Ortho-K contact lens takes place automatically means that the user of the ophthalmic lens or the wearer of glasses with the ophthalmic lens does not have to bring about the change himself, for example through manual intervention, but that the ophthalmic lens and/or the glasses make the change in the corrective effect independently.
  • the ophthalmic lens and/or the spectacles are preferably programmable in order to carry out the automated change in the corrective effect in a person-specific manner in the desired manner and over the desired, predetermined period of time.
  • the change in the corrective effect and/or the predetermined period of time can be set or specified by the user and/or specially trained personnel.
  • the invention offers the advantage that by means of the automated change in the corrective effect, a change in the compensation for the ametropia and/or a change in the preventive measure can be achieved over the predetermined period of time without the user having to actively bring about the change. Due to the automated change in the correction effect, the invention offers the advantage that the same or a similar effect can be brought about on the eye with which the spectacle lens is used, as is possible with ortho-K contact lenses.
  • an ophthalmic lens according to the invention can also bring about a gradual change in the refractive properties of the image, as is conventionally caused by a relaxation of the cornea after wearing Ortho-K contact lenses at night.
  • the invention offers the considerable advantage that no deformation of the cornea, no mechanical contact with the cornea and also otherwise no impairment of the cornea is required. Accordingly, the desired effect, namely the gradual, automated change in the optical properties, can be brought about with an ophthalmic lens according to the invention, but without having to accept the disadvantages for the eye associated with a conventional ortho-K application.
  • the invention offers the advantage that automated changes to the corrective effect can also be made, which cannot be achieved by conventional deformation of the cornea using Ortho-K contact lenses.
  • An ophthalmic lens according to the invention can preferably be used to bring about qualitative and/or quantitative changes in the corrective effect and/or periods of change which, for technical and/or medical reasons, cannot be implemented with a deformation of the cornea.
  • the invention preferably offers the possibility of changing the corrective effect with greater accuracy for the optimization of the preventive and/or therapeutic effect than is possible with Ortho-K methods.
  • the change in the corrective effect is preferably reversible.
  • the change in the corrective effect can particularly preferably be carried out again in a further predetermined period of time.
  • the change in the correction effect can preferably be carried out again.
  • the automated change in the corrective effect can be accompanied by energy consumption, so that energy has to be supplied before the change in the corrective effect can be carried out again.
  • the supply of energy may include supplying electrical energy, such as charging and/or replacing a rechargeable battery and/or a battery.
  • the supply of energy can comprise, for example, the supply of thermal energy and/or mechanical pressure, for example by storing the spectacle lens in a heating bath and/or in a molding press.
  • the supply of energy preferably takes place outside of the predetermined period of time in which the change in the corrective effect takes place.
  • the supply of energy takes place particularly preferably when the ophthalmic lens is not in use is. If the ophthalmic lens is typically used during the day, delivery of the energy during the nighttime hours may be appropriate.
  • the predetermined period of time is at least 30 minutes, more preferably at least one hour, even more preferably at least three hours, most preferably at least six hours.
  • the automated change in the correction effect is particularly preferably used to simulate the change in the optical properties, which also occurs when the cornea is deformed after wearing an ortho-K contact lens.
  • other predetermined periods of time can also be implemented.
  • a change in the duration of the predetermined period of time can also preferably take place between several applications of the spectacle lens.
  • the predetermined period of time is no more than two days, more preferably no more than one day, even more preferably no more than 18 hours, much more preferably no more than 15 hours, most preferably no more than twelve hours. This can be advantageous, for example, in that the eye has sufficient time to recover.
  • the change in the corrective effect is gradual over the predetermined period of time.
  • the gradual change can preferably be linear and/or quadratic and/or cubic and/or exponential.
  • the change can preferably be monotonically increasing/decreasing and/or strictly monotonically increasing/decreasing. This can be advantageous, for example, for simulating the deformation or reshaping of the cornea after wearing an Ortho-K contact lens, since this also runs gradually.
  • the automated change in the corrective effect preferably lasts over the entire predetermined period of time. According to other preferred embodiments, however, the change can also take place in several stages or sections during the predetermined period of time, it being possible for there to be interruptions between the individual stages or sections.
  • a maximum value of the automated change in the correction effect is preferably at least 0.1 diopter, preferably at least 0.15 diopter, more preferably at least 0.2 diopter, most preferably at least 0.25 diopter.
  • the maximum value of the automated overall change in the corrective effect over the course of the day is no more than 6 diopters, preferably no more than 5 diopters, more preferably no more than 4 diopters, most preferably no more than 3 diopters.
  • the maximum value of the automated overall change is particularly preferably Corrective effect during the day in a range of 5 - 6 diopters or in a range of 4 - 5 diopters or in a range of 3 - 4 diopters or in a range of 0.5 - 3 diopters.
  • the corrective effect and/or the automated change in the corrective effect are preferably at least partially spherical and/or cylindrical. This offers the advantage that the image plane preferably shifts at least partially along the optical axis, as a result of which a positive effect for the treatment and/or prevention of myopia can be achieved.
  • the change in a cylindrical correction effect can preferably include a quantitative change in the cylindrical refractive power and/or a geometric change by rotating and/or shifting the cylinder axis.
  • the corrective effect preferably comprises a refractive and/or diffractive effect or consists of such.
  • the automated change in the correction effect particularly preferably includes a change in a refractive and/or a diffractive effect or consists of such.
  • the corrective effect can be caused by a refractive power of the ophthalmic lens and a change can be achieved with refractive and/or diffractive means.
  • the corrective effect can be caused by a diffractive effect and a change can be achieved with refractive and/or diffractive means.
  • the corrective effect can also be generated by diffractive and refractive elements.
  • the diffractive elements can include Fresnel lenses, for example. This offers a high degree of flexibility and various technical options for bringing about the corrective effect and/or changing the corrective effect.
  • the ophthalmic lens preferably has a static corrective effect in addition to the changeable corrective effect.
  • the corrective effect can be designed in such a way that the minimum of the changed corrective effect is not equal to zero.
  • the change in the corrective effect can preferably be the same as the static corrective effect in terms of its quality and/or quantity, or different from one another.
  • the change can lead to an increase and/or decrease and/or qualitative change in the static correction effect.
  • the change can also be made in such a way that at the beginning of the predetermined period of time the total resulting corrective effect is greater than at the end of the predetermined period of time or vice versa.
  • the ophthalmic lens is designed to change the corrective power in an active manner.
  • An active change can consist, for example, in that the refractive and/or diffractive properties of the ophthalmic lens are controlled and/or regulated.
  • An active change can be brought about, for example, by means of one or more liquid crystal layers.
  • the ophthalmic lens is designed as a spectacle lens and has two at least partially transparent electrodes and a liquid crystal layer arranged between the electrodes, the spectacle lens being designed to automatically change the corrective effect by means of the liquid crystal layer over the predetermined period of time.
  • An at least partially transparent electrode can, for example, comprise a metallic, structured electrode or be embodied as such.
  • the electrode can have a net-like and/or lattice-like structure and can be made of metal wires, for example.
  • an at least partially transparent electrode can have a closed, optically at least partially transparent, electrically conductive layer or be formed as such, such as made of indium tin oxide and/or graphene.
  • the ophthalmic lens or the spectacle lens has refractive elements, such as Alvarez lenses, which can be displaced relative to one another for the active change in the corrective effect.
  • refractive elements such as Alvarez lenses
  • a displacement of the Alvarez lenses against each other perpendicular to the optical axis can be used, for example, for a refractive adjustment of the corrective effect.
  • a further option for actively changing the corrective effect can preferably be done by means of liquid-filled lenses or spectacle lenses, with liquid being automatically introduced into a reservoir in the spectacle lens or removed from it in order to change the refractive power of the spectacle lens.
  • the spectacle lens can, for example, be transparent, liquid-tight Have membranes, which form the reservoir for receiving the liquid.
  • Spectacle lenses based on Alvarez lenses and/or liquid-filled lenses can preferably also be provided with an additional static correction effect.
  • a passive change can be brought about, for example, by means of one or more phase change materials which at least partially change their refractive index over the course of the predetermined period of time and in this way bring about a refractive change in the corrective effect of the ophthalmic lens.
  • phase change materials which at least partially change their refractive index over the course of the predetermined period of time and in this way bring about a refractive change in the corrective effect of the ophthalmic lens.
  • a phase change of at least one phase change material from the liquid to the solid phase and/or vice versa can be used to change its refractive index.
  • Preferably diffractive structures can also be provided and/or removed and/or changed in a passive manner over the course of the predetermined period of time in order to bring about the change in the corrective effect.
  • passive, automated modification of the corrective power of an ophthalmic lens may be effected through passive molding processes of the optical material of the ophthalmic lens. This can be done, for example, in a manner similar to the Ortho-k method, with the crucial difference that according to these embodiments the ophthalmic lens, ie preferably a spectacle lens or a contact lens, is deformed and returns to its original shape over the predetermined period of time, instead of of the cornea of the ametropia eye treated with an Ortho-k procedure.
  • This can be done, for example, by means of a pressing device into which the ophthalmic lens or spectacles is to be inserted, which then brings the ophthalmic lens or spectacle glass into the desired shape according to a user-specific or individually adapted pressing mold.
  • the pressing process can preferably be supported by heating the ophthalmic lens.
  • the relaxation or return of the ophthalmic lens to its original shape after removal from the pressing device preferably has a time constant that corresponds to the predetermined time period, it being possible for the deformation to be supported preferably by thermal relaxation.
  • thermal relaxation can take place below a temperature of about 40°C to 60°C, such as to exploit a shape memory effect of polymeric materials.
  • Such a method can preferably be applied to contact lenses and also to spectacle lenses, in which the spectacle lenses or contact lenses are deformed.
  • a static, unchangeable corrective effect can also preferably be provided in that the ophthalmic lens has a combination of deformable material and non-deformable material.
  • the spectacles are designed to change the respective correction effect for both spectacle lenses in the same way and/or differently. This offers the advantage that both eyes of the user can be treated at the same time when wearing the glasses.
  • the spectacles 10 have two ophthalmic lenses 11 designed as spectacle lenses 12a and 12b, which are arranged in a spectacle frame 14 .
  • the spectacles 10 are designed to automatically and gradually or continuously change the corrective effect of the spectacle lenses 12a and 12b over a predetermined period of time.
  • the predetermined period of time may be equal to a period of time that the user typically wears the glasses in a day, for example 15 hours.
  • the change in the corrective effect takes place in both spectacle lenses simultaneously, with the change taking place such that at the beginning of the predetermined period of time, for example in the morning of each day or when the user puts on the glasses 10 and/or otherwise activates the change , a complete correction of the myopia of his eyes is brought about by the spectacle lenses 12a and 12b.
  • the automated change in the corrective effect by the glasses 10 takes place over the predetermined period of time in such a way that there is a progressive weakening of the corrective effect, i.e. at later points in time during the predetermined period of time, depending on the already existing ametropia, there is an incomplete correction of myopia until finally, at the end of the predetermined period of time, no more corrective action or only a very small one is provided by the spectacle lenses 12a, 12b.
  • the short-sightedness of the user can be treated by means of the glasses 10, since with regular use, in particular by wearing the glasses every day, the eyes develop towards less short-sightedness or a slowdown in eye growth, as is the case with ortho-k treatment is observed.
  • Both the duration of the predetermined period of time and the quantity of the change in the corrective effect can be adapted to the user or his ametropia.
  • the gradual, automated change in correction power may be from -2.00 diopters initially to -0.25 diopters or 0.00 diopters at the end of the predetermined time period.
  • the glasses can be designed to change and/or adjust the duration of the predetermined time period and/or the strength of the corrective effect and the adjustment thereof.
  • the spectacle lenses 12a and 12b have means for actively changing the corrective effect, which include in particular a liquid crystal layer 24 (see FIG figure 2 ).
  • an electronic control unit 18 is formed in the temples 16 of the glasses 10, which controls the liquid crystal layer 24 accordingly, as well as an energy store 20, for example a battery and/or a rechargeable battery.
  • the spectacle lenses 12a, 12b can be wired to the control unit 18 and the energy store 20 via the frame 14, for example.
  • the glasses 10 have two connection elements 22 which enable the charging of the energy store 20 and/or the communication and/or the data exchange with the control unit 18 .
  • the glasses 10 can be connected to a charging station, for example, via the connection elements 22 (see figure 3 ) get connected.
  • FIG 2A shows a schematic cross-sectional representation of an ophthalmic lens 11 designed as a spectacle lens 12 according to a preferred embodiment, which has means for actively changing the corrective effect.
  • the spectacle lens 12 has a liquid crystal layer 24 which is embedded in the spectacle lens and is arranged between two at least partially transparent electrodes 26a and 26b.
  • the transparent electrodes 26a and 26b can be designed, for example, as structured electrodes, such as with a grid-like and/or net-like structure. Both the liquid crystal layer 24 and the two electrodes 26a, 26b are flat and extend over the majority, preferably over the entire usable part, of the spectacle lens 12.
  • a glass and/or polymer layer 28 is preferably formed above the upper electrode 26a and below the lower electrode 26b, which layer stabilizes and protects the electrodes 26a, 26b and the liquid crystal layer 24.
  • the liquid crystal layer can be controlled via the electrodes 26a, 26b in order to bring about the desired change in the correction effect.
  • FIG. 2B Another preferred embodiment of a spectacle lens 12 is in Figure 2B shown, which largely the in Figure 2A corresponds to the embodiment shown, in which case one electrode 26a is arranged planarly, while the other electrode 26b is spherically curved, so that it does not lie in a plane parallel to the liquid crystal layer 24.
  • both electrodes 26a, 26b can also be spherically curved, with the electrodes 26a, 26b having radii of curvature that differ from one another.
  • other methods are also known for obtaining a changeable spherical power by means of a liquid crystal layer.
  • the glass and/or polymer layers 28 may be planar or curved, such as to provide a static correction effect.
  • an additional spherical and/or cylindrical effect can be provided in this way, which is added to the automatically changeable correction effect.
  • FIG 3 shows a pair of glasses 10 in a schematic representation, which is arranged in a charging holder 30 or docking station 30 .
  • the spectacles 10 can be inserted with the temple ends of the temples 16 into corresponding recesses in the charging holder 30 so that the connection elements 22 make electrical contact with corresponding contact points on the charging holder 30 .
  • the energy store 20 can be recharged via the electronic contact.
  • the charging cradle 30 can communicate with the control unit 18 via the contact points, for example to transmit information to the control unit 18, such as treatment plans and/or information on predetermined time periods and/or changes in the corrective effect to be implemented, and/or to receive information from the control unit 18 read out, such as recorded information about the wearing time, the wearing habits and/or the state of the energy storage and/or other components of the glasses.
  • the charging cradle 30 may be connected to a computer and/or a server to receive and/or transmit information thereto and/or establish communication between the controller 18 and the computer and/or the server.
  • a wireless connection can also be established between the control unit 18 and a computing unit, for example a smartphone, such as via Bluetooth and/or WiFi and/or via Near Field Communication (NFC).
  • the energy store 20 can also be charged wirelessly via induction.
  • the glasses 10 can preferably be designed with RFID antennas.
  • the glasses 10 and the charging station 30 are preferably designed such that the glasses 10 are arranged in the charging station 30 when the glasses 10 are not being worn by the user. For example, provision can be made for the glasses 10 to be arranged in the charging station 30 at night in order to recharge the energy store 20 of the glasses 10 and/or to read out data from the control unit 18 and/or to send it to the control unit.
  • the glasses 10 before using the glasses 10 for the first time, it may be necessary to place the glasses 10 in the charging station 30 in order to configure the glasses 10 for the user, i.e. to receive the correction data specific to the user, such as the correction power and the for the user-specific predetermined period of time.
  • the user-specific data can be based on clinical studies and/or medical examinations, for example.
  • figure 4 shows a schematic representation of an example of a change in shape of an ophthalmic lens 11 during the passive change in the corrective effect over a predetermined period of time T.
  • FIG. 1 shows in the upper area the shape of the ophthalmic lens 11 in a plan view, which has a round shape.
  • the ophthalmic lens 11 is shown in a cross-sectional view.
  • the progression of the refractive index n over the diameter r is shown symbolically, which can represent a side effect of the shape of the ophthalmic lens 11 or its optical effect can be equal to the deformation of the ophthalmic lens 11 shown above.
  • the ophthalmic lens 11 has a concave curvature to provide a refractive correction effect.
  • the equivalent refractive index gradient has a concave shape across the diameter of the ophthalmic lens 11 .
  • the ophthalmic lens 11 has a planar cross-sectional shape and supporting or alternatively the equivalent refractive index curve n over is constant over the diameter r.
  • variable lens component where is in figure 4 only the variable part of the corrective power of the ophthalmic lens is shown. This can be supplemented by a static correction effect by means of a non-deformable, curved lens component, which corresponds to a conventional ophthalmic lens.
  • the variable lens component shown can be cemented to the static lens component.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brille zur Anpassung einer Korrekturwirkung einer ophthalmischen Linse. Die Erfindung liegt daher auf dem Gebiet der Optik, insbesondere auf dem Gebiet von Brillengläsern und Sehhilfen.
  • Weltweit ist eine zunehmende Verbreitung von Myopie, d.h. von Kurzsichtigkeit, zu beobachten. Insbesondere in Asien ist ein besonders großer Anstieg der Anzahl von Menschen mit Kurzsichtigkeit festzustellen. Als Myopie bzw. Kurzsichtigkeit wird dabei eine Fehlsichtigkeit bezeichnet, bei der das Abbild eines im Unendlichen liegenden Gegenstandes bei entspannter Akkommodation des Auges in einer Ebene vor der Netzhaut entsteht und das auf die Netzhaut treffende Licht entsprechend eine unscharfe Abbildung darstellt. Oftmals ist die Myopie eine sich mit der Zeit verschlechternde Fehlsichtigkeit, indem das fehlsichtige Auge im Laufe der Zeit immer länger wird und sich die Bildebene daher immer weiter von der Netzhaut entfernt.
  • Die Ätiologie der Myopie gilt als multifaktoriell und die Mechanismen des fehlgeleiteten axialen Längenwachstums des Augapfels sind noch nicht vollumfänglich verstanden. Myopie gilt daher bislang als nicht heilbar oder umkehrbar. Die Korrekturen der Myopie mittels Brillengläsern oder refraktiver Hornhautchirurgie sind dabei als Symptombekämpfung anzusehen, da das fehlgeleitete axiale Längenwachstum des Augapfels nicht rückgängig gemacht wird.
  • Zur Kontrolle der Entwicklung von Myopie oder des Forstschreitens von Myopie sind im Stand der Technik diverse Ansätze bekannt, wie etwa die Verwendung von bifokalen Brillengläsern und Gleitsicht-Brillengläsern insbesondere für Kinder, harte, gas-durchlässige Kontaktlinsen für Kinder, orthokeratologische (Ortho-k) Kontaktlinsen, lokale Anwendungen von Medikamenten zur Kontrolle der Akkommodation, Sehtraining oder auch die Maximierung der Aufenthaltsdauer im Freien. Zwar konnten manche dieser bekannten Methoden in bestimmten Fällen das Voranschreiten der Myopie verlangsamen, jedoch vermag keine dieser bekannten Methoden einen nachweisbaren Effekt zur vollständigen Beseitigung der Myopie oder des vollständigen Stopps des Voranschreitens von Myopie zu leisten.
  • Abgesehen von medikamentösen Behandlungen, wie etwa mit Atropin oder Pirenzepin, die durch Nebenwirkungen besonders bei Kindern nicht unproblematisch sind, ist eine der effektivsten bekannten Methoden zur Verlangsamung des Voranschreitens der Myopie die Orthokeratologie (Ortho-k). Aufgrund der durch die Ortho-k Kontaktlinse verursachten Abflachung der Hornhaut und dem damit verbundenen Hornhautprofil, geht die vorherrschende Meinung davon aus, dass eine Änderung des peripheren retinalen Brechungsmusters den Effekt von Ortho-k Linsen auf das Voranschreiten der Myopie und das axiale Längenwachstums des Augapfels verursacht. Allerdings sind mit einer Ortho-k Behandlung auch Risiken verbunden, wie etwa mikrobielle Keratitis, Hornhautverfärbung, epitheliale Eisenablagerung, ausgeprägte fibrillare Streifen und Änderungen der biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut. Außerdem erfordert eine erfolgversprechende Anwendung von Ortho-k Kontaktlinsen ein sehr hohes Maß an Passgenauigkeit der Kontaktlinsen, strikte Befolgung der Gebrauchs- und Reinigungsvorschriften, die regelmäßige Durchführung von Routine-Untersuchungen, und die umgehende und geeignete Behandlung des Auges bei auftretenden Komplikationen. Auch können ethische Bedenken bezüglich der Anwendung von Kontaktlinsen bei Patienten im Kindheitsalter, die über Nacht eine signifikante Verformung der Hornhaut bewirken und andauernde Effekte auf die Sauerstoffversorgung der Hornhaut haben, bestehen. Eine Untersuchung der Risiken von Orthokeratologie ist beispielsweise in der Veröffentlichung von Liu et al., Eye & Contact Lens, 42, 1, Januar 2016 zu finden.
  • Die Druckschrift WO 2018/219828 A1 beschreibt einen optischen Gegenstand mit zwei aktiven Linsen und einem zeitbasierten Mechanismus zur Variierung der Brechkraft der beiden aktiven Linsen.
  • Die Druckschrift WO 2014/198027 A1 beschreibt eine Brille zur Verbesserung der Sehkraft von Myopie- und Hyperopie-Patienten.
  • Die Druckschrift EP 3 223 066 A1 beschreibt eine ophthalmische Linse zur Verzögerung, Kontrolle oder Vermeidung der Entwicklung oder des Voranschreitens von Myopie.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zur Behandlung und/oder Prävention von Myopie bereitzustellen, die die Nachteile der oben genannten Methoden nicht aufweist.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass der wesentliche Mechanismus der Behandlung mit Ortho-K Kontaktlinsen dynamisch ist. Der Mechanismus wird entgegen der vorherrschenden Meinung nicht durch eine Änderung des peripheren retinalen Brechungsmusters hervorgerufen und verlangsamt so nicht das Voranschreiten der Myopie und das axiale Längenwachstum des Augapfels. Der Mechanismus wird durch die dynamische Rückverformung der Hornhaut nach Entnahme und vor Wiedereinsetzung der Ortho-K-Kontaktlinse, und der damit verbundenen rapiden Myopisierung in Form einer sich immer weiter von der Netzhaut entfernenden Bildebene, hervorgerufen. Dabei stellt der Mechanismus ein eindeutiges Signal für alle Objektebenen im dynamischen Sehen dar. Dieser Mechanismus erklärt auch, warum Ortho-K-Kontaktlinsen effektiver das axiale Längenwachstums des Augapfels verlangsamen als andere statische Korrekturmethoden, die eine Änderung des peripheren retinalen Brechungsmusters hervorrufen. Statische Korrekturmethoden sind beispielsweise Brillengläser oder Kontaktlinsen, die keine Verformung der Hornhaut bewirken sollen.
  • Die Erfindung betrifft eine Brille mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung der ophthalmischen Linse soll hierbei den dynamischen Mechanismus einer Ortho-K-Kontaktlinse (dynamische Rückverformung der Hornhaut), welche nach Entnahme und vor Wiedereinsetzung dieser, eine sich immer weiter von der Netzhaut entfernende Bildebene erzeugt, simulieren. Dabei unterscheidet sich diese automatisierte Änderung der Korrekturwirkung wesentlich vom Stand der Technik dahingehend, dass:
    • die Geschwindigkeit der Veränderung um ein Vielfaches langsamer ist als bei änderbaren Korrekturwirkungen zur Kompensation der Presbyopie im dynamischen Sehen,
    • im Gegensatz zur Vollkorrektur für jede Sehaufgabe beim Stand der Technik, eine graduell ansteigende Unterkorrektur des Fernpunktes des Auges stattfindet,
    • die graduell ansteigende Unterkorrektur des Fernpunktes des Auges für jede Sehaufgabe ein gleichbleibendes Signal im Sinne von Unterkorrektur, also auch geringerer Akkomodationsaufwand im Zwischen- und Nahbereich darstellt,
    • keine Anpassung der änderbareren Korrekturwirkung für eine sich ändernde Vollkorrektur stattfindet,
    • die graduell ansteigende Unterkorrektur des Fernpunktes des Auges eine Verlangsamung des axialen Längenwachstums des Augapfels bewirkt.
  • Als Fernpunkt des Auges bezeichnet man den Endpunkt der Gesichtslinie, auf den das Auge ohne Akkommodation eingestellt ist. Er liegt beim emmetropen (normalsichtigen) Auge im Unendlichen (in der Praxis mit 6 m gleichgesetzt), beim myopen (kurzsichtigen) Auges davor und beim hyperopen dahinter.
  • Das dynamische Sehen umfasst den Sehbereich des Auges vom Fernpunkt über den Zwischenbereich bis hin zum Nahpunkt (Punkt der maximalen Akkomodation), also alle Sehdistanzen.
  • Die graduell ansteigende Unterkorrektur des Fernpunktes des Auges bewirkt eine Verlangsamung des axialen Längenwachstums des Augapfels dadurch, dass eine rapiden Myopisierung in Form einer sich immer weiter von der Netzhaut entfernenden Bildebene simuliert wird. Unter "rapid" ist hierbei ein Zeitraum bevorzugt von 30 Minuten bis 18 Stunden, weiter bevorzugt von 1 Stunde bis 17 Stunden, weiter bevorzugt von 2 Stunden bis 16 Stunden, besonders bevorzugt von 3 Stunden bis 15 Stunden und ganz besonders bevorzugt von 4 Stunden bis 14 Stunden.
  • Nachstehende Tabelle 1 zeigt den Vergleich einer veränderten Korrekturwirkung über einen vorgegeben Zeitraum bei Anpassung der Vollkorrektur, bei Kompensation der Presbyopie, bei realer Myopisierung bzw. Myopieprogression, bei dynamischer Rückverformung der Hornhaut nach Entnahme und vor Wiedereinsetzung der Ortho-K-Kontaktlinse mit einer ophthalmischen Linse, die eine rapiden Myopisierung in Form einer sich immer weiter von der Netzhaut entfernenden Bildebene simuliert und somit die Wirkung einer Ortho-K-Kontaklinse nachstellt: Tabelle 1
    Veränderung der Korrekturwirkung Dioptrien Zeit Dioptrien/Zeit
    Anpassung der Vollkorrektur ±0,25 bis ±20,0 unmittelbar ±0,25 bis ±20,0/1s
    Kompensation der Presbyopie +0,25 bis +4,0 unmittelbar +0,25 bis +4,0/1s
    Myopisierung -0,25 bis -2,0 pro Jahr -0,0007 bis -0,005/ 24h
    Ortho-K-Kontaktlinse 30% Regression, d.h. -0,25 bis -2,0 pro 24h (abzüglich Tragezeit) -0,25 bis -2,0/24h (abzüglich Tragezeit)
    rapide Myopisierung durch Ortho-K-Simulation -0,25 bis -2,0 pro 24h (abzüglich Tragezeit) -0,25 bis -2,0/24h (abzüglich Tragezeit)
    rapide Myopisierung durch Ortho-K-Simulation -0,25 bis -2,0 30 min bis 18h -0,5 bis -4,0/ 30min bis -0,013 bis -0,11/18h
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, liegt die rapide Myopisierung durch Ortho-K-Simulation in einem Bereich von -0,013 bis -0,11 pro 18h. In diesem Bereich ist die rapide Myopisierung durch Ortho-K-Simulation zwar deutlich höher, aber für den Brillenträger vergleichbar mit einer realen Myopisierung von -0,0007 bis - 0,005 pro 24h.
  • Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen ophthalmischen Linse, welche eine graduell ansteigende Unterkorrektur des Fernpunktes des Auges bewirkt und somit die Wirkungsweise einer Ortho-K-Kontaktlinse simuliert, zu veränderbaren Brillengläsern aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise
    WO 2017/060379 A1 oder WO 2018/215611 A1 ist, dass die ophthalmische Linse bevorzugt nur in einem ersten Zeitraum von bevorzugt weniger als 30 Minuten, weiter bevorzugt weniger als 20 Minuten eine Vollkorrektur, bevorzugt bei Nichtpresbyopen, für die Ferne, bewirkt.
  • Der vorbestimmte Zeitraum liegt bevorzugt in einem Bereich von 30 Minuten bis 18 Stunden, weiter bevorzugt von 1 Stunde bis 17 Stunden, weiter bevorzugt von 2 Stunden bis 16 Stunden, besonders bevorzugt von 3 Stunden bis 15 Stunden und ganz besonders bevorzugt von 4 Stunden bis 14 Stunden. Diese automatisierte Änderung der Korrekturwirkung simuliert wie bereits vorstehend beschrieben die Wirkungsweise einer Ortho-K-Kontaktlinse.
  • Eine ophthalmische Linse ist dabei insbesondere eine optische Linse zur Korrektur und/oder Behandlung und/oder Prävention von Fehlsichtigkeiten. Eine ophthalmische Linse kann insbesondere als Brillenglas oder als Kontaktlinse ausgebildet sein. Ein Brillenglas ist dabei vorzugsweise ein fertiges Brillenglas. Allerdings kann das Brillenglas vorzugsweise auch als Kombination eines fertigen Brillenglases mit einem Brillenglas mit einer änderbaren Korrekturwirkung vorliegen.
  • Die Korrekturwirkung ist dabei vorzugsweise eine refraktive und/oder diffraktive Wirkung des Brillenglases oder umfasst eine solche. Die Korrekturwirkung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass diese dazu ausgelegt ist, eine Fehlsichtigkeit eines Auges bei bestimmungsgemäßer Verwendung zu korrigieren und/oder bei bestimmungsgemäßer Verwendung eine prophylaktische Wirkung auf das Auge zu haben.
  • Dass die Änderung der Korrekturwirkung und somit die Simulation einer Ortho-K-Kontaktlinse automatisiert erfolgt, bedeutet dabei, dass der Benutzer der ophthalmischen Linse bzw. der Träger einer Brille mit der ophthalmischen Linse die Änderung nicht selbst herbeiführen muss, beispielsweise durch ein manuelles Eingreifen, sondern dass die ophthalmische Linse und/oder die Brille die Änderung der Korrekturwirkung eigenständig vornehmen. Bevorzugt ist die ophthalmische Linse und/oder die Brille programmierbar, um die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung personenspezifisch auf die gewünschte Weise und über den gewünschten, vorbestimmten Zeitraum vorzunehmen. Besonders bevorzugt kann die Änderung der Korrekturwirkung und/oder der vorbestimmte Zeitraum durch den Benutzer und/oder besonders geschultes Personal eingestellt bzw. vorgegeben werden.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, dass mittels der automatisierten Änderung der Korrekturwirkung eine Änderung der Kompensation der Fehlsichtigkeit und/oder eine Änderung der präventiven Maßnahme über den vorbestimmten Zeitraum erreicht werden kann, ohne dass der Benutzer die Änderung aktiv herbeiführen muss. Durch die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung bietet die Erfindung den Vorteil, dass der gleiche oder ein ähnlicher Effekt auf das Auge, mit welchem das Brillenglas verwendet wird, herbeigeführt werden kann, wie dies mit Ortho-K-Kontaktlinsen möglich ist.
  • Während die durch nächtliches Tragen von Ortho-K-Kontaktlinsen herbeigeführte Verformung der Hornhaut und die Rückformung der Hornhaut in ihre ursprüngliche Form unter Tags zu einer graduellen Veränderung der refraktiven Wirkung der Hornhaut führt, kann diese graduelle refraktive Änderung erfindungsgemäß durch die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung herbeigeführt bzw. simuliert werden. Mit anderen Worten kann mit einer erfindungsgemäßen ophthalmischen Linse ebenso eine graduelle Änderung der refraktiven Eigenschaften der Abbildung herbeigeführt werden, wie dies herkömmlicherweise durch eine Relaxation der Hornhaut nach dem nächtlichen Tragen von Ortho-K-Kontaktlinsen bewirkt wird.
  • Jedoch bietet die Erfindung den erheblichen Vorteil, dass für die Herbeiführung der Änderung der Korrekturwirkung über den vorbestimmten Zeitraum keine Verformung der Hornhaut, kein mechanischer Kontakt mit der Hornhaut und auch sonst keine Beeinträchtigung der Hornhaut erforderlich ist. Demnach kann mit einer erfindungsgemäßen ophthalmischen Linse der gewünschte Effekt, nämlich die graduelle, automatisierte Änderung der optischen Eigenschaften herbeigeführt werden, ohne aber die einer herkömmlichen Ortho-K Anwendung anhaftenden Nachteile für das Auge in Kauf nehmen zu müssen.
  • Zudem bietet die Erfindung den Vorteil, dass auch automatisierte Änderungen der Korrekturwirkung vorgenommen werden können, die sich durch eine herkömmliche Verformung der Hornhaut mittels Ortho-K-Kontaktlinsen nicht erreichen lassen. Vorzugsweise können mit einer erfindungsgemäßen ophthalmischen Linse qualitative und/oder quantitative Änderungen der Korrekturwirkung und/oder Zeiträume der Änderung bewerkstelligt werden, welche aus technischen und/oder medizinischen Gründen mit einer Verformung der Hornhaut nicht realisierbar sind. Ferner bietet die Erfindung vorzugsweise die Möglichkeit, die Änderung der Korrekturwirkung mit einer größeren Genauigkeit für die Optimierung des präventiven und/oder therapeutischen Effekts vorzunehmen, als dies mit Ortho-K Verfahren möglich ist.
  • Vorzugsweise ist die Änderung der Korrekturwirkung reversibel. Besonders bevorzugt ist die Änderung der Korrekturwirkung in einem weiteren vorbestimmten Zeitraum erneut durchführbar. Mit anderen Worten kann die Änderung der Korrekturwirkung vorzugsweise erneut durchgeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann es dazu erforderlich sein, die ophthalmische Linse zunächst in ihren Ausgangszustand zurückzubringen, um die Änderung der Korrekturwirkung erneut durchführen zu können. Beispielsweise kann die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung mit einem Energieverbrauch einhergehen, sodass eine Zufuhr von Energie erforderlich ist, bevor die Änderung der Korrekturwirkung erneut durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann die Zufuhr von Energie eine Zufuhr von elektrischer Energie umfassen, wie etwas das Aufladen und/oder Austauschen eines Akkus und/oder einer Batterie. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Zufuhr von Energie beispielsweise die Zufuhr von Wärmeenergie und/oder mechanischem Druck umfassen, beispielsweise durch die Aufbewahrung des Brillenglases in einem Wärmebad und/oder in einer Formpresse. Die Energiezufuhr findet vorzugsweise außerhalb des vorbestimmten Zeitraums statt, in welchem die Änderung der Korrekturwirkung erfolgt. Besonders bevorzugt findet die Zufuhr von Energie dann statt, wenn die ophthalmische Linse nicht in Benutzung ist. Wird die ophthalmische Linse typischerweise tagsüber benutzt, kann sich die Zufuhr der Energie während der Nachtstunden anbieten.
  • Der vorbestimmte Zeitraum beträgt zumindest 30 Minuten, weiter bevorzugt zumindest eine Stunde, noch weiter bevorzugt zumindest drei Stunden, am meisten bevorzugt zumindest sechs Stunden. Besonders bevorzugt wird mit der automatisierten Änderung der Korrekturwirkung die Änderung der optischen Eigenschaften simuliert, die auch eine Verformung der Hornhaut nach dem Tragen einer Ortho-K-Kontaktlinse auftritt. Jedoch sind auch andere vorbestimmte Zeiträume realisierbar. Auch kann vorzugsweise eine Änderung der Dauer des vorbestimmten Zeitraums zwischen mehreren Anwendungen des Brillenglases erfolgen. Vorzugsweise beträgt der vorbestimmte Zeitraum nicht mehr als zwei Tage, mehr bevorzugt nicht mehr als einen Tag, noch mehr bevorzugt nicht mehr als 18 Stunden, viel mehr bevorzugt nicht mehr als 15 Stunden, am meisten bevorzugt nicht mehr als zwölf Stunden. Dies kann beispielsweise dahingehend vorteilhaft sein, dass dem Auge ausreichend Zeit zur Erholung zur Verfügung steht.
  • Die Änderung der Korrekturwirkung erfolgt über den vorbestimmten Zeitraum graduell. Die graduelle Änderung kann vorzugsweise linear und/oder quadratisch und/oder kubisch und/oder exponentiell erfolgen. Die Änderung kann vorzugsweise monoton steigend/fallend und/oder streng monoton steigend/fallend ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise für eine Nachbildung der Verformung bzw. Rückformung der Hornhaut nach dem Tragen einer Ortho-K-Kontaktlinse vorteilhaft sein, da auch diese graduell verläuft. Vorzugsweise dauert die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung über den gesamten vorbestimmten Zeitraum an. Gemäß anderen bevorzugten Ausführungsformen kann die Änderung jedoch auch in mehreren Etappen bzw. Abschnitten während des vorbestimmten Zeitraums erfolgen, wobei zwischen den einzelnen Etappen bzw. Abschnitten Unterbrechungen vorliegen können. Vorzugsweise beträgt ein Maximalwert der automatisierten Änderung der Korrekturwirkung zumindest 0,1 Dioptrien, bevorzugt zumindest 0,15 Dioptrien, mehr bevorzugt zumindest 0,2 Dioptrien, am meisten bevorzugt zumindest 0,25 Dioptrien. Alternativ oder zusätzlich beträgt der Maximalwert der automatisierten Gesamtänderung der Korrekturwirkung im Tagesverlauf nicht mehr als 6 Dioptrien, bevorzugt nicht mehr als 5 Dioptrien, mehr bevorzugt nicht mehr als 4 Dioptrien, am meisten bevorzugt nicht mehr als 3 Dioptrien. Besonders bevorzugt liegt der Maximalwert der automatisierten Gesamtänderung der Korrekturwirkung im Tagesverlauf in einem Bereich von 5 - 6 Dioptrien oder in einem Bereich von 4 - 5 Dioptrien oder in einem Bereich von 3 - 4 Dioptrien oder in einem Bereich von 0,5 bis 3 Dioptrien.
  • Vorzugsweise sind die Korrekturwirkung und/oder die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung zumindest teilweise sphärisch und/oder zylindrisch. Dies bietet den Vorteil, dass sich die Bildebene vorzugsweise zumindest teilweise entlang der optischen Achse verschiebt, wodurch ein positiver Effekt zur Behandlung und/oder Prävention von Myopie erzielt werden kann. Die Änderung einer zylindrischen Korrekturwirkung kann vorzugsweise eine quantitative Änderung der zylindrischen Brechkraft umfassen und/oder eine geometrische Änderung durch eine Drehung und/oder Verschiebung der Zylinderachse.
  • Vorzugsweise umfasst die Korrekturwirkung eine refraktive und/oder eine diffraktive Wirkung oder besteht aus einer solchen. Besonders bevorzugt umfasst die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung eine Änderung einer refraktiven und/oder einer diffraktiven Wirkung oder besteht aus einer solchen. Beispielsweise kann die Korrekturwirkung durch eine refraktiven Brechkraft der ophthalmischen Linse verursacht werden und eine Änderung mit refraktiven und/oder diffraktiven Mitteln erreicht werden. Ebenso kann die Korrekturwirkung durch eine diffraktive Wirkung verursacht werden und eine Änderung mit refraktiven und/oder diffraktiven Mitteln erreicht werden. Auch kann die Korrekturwirkung durch diffraktive und refraktive Elemente erzeugt werden. Die diffraktiven Elemente können beispielsweise Fresnel-Linsen umfassen. Dies bietet ein hohes Maß an Flexibilität und diverse technische Möglichkeiten, um die Korrekturwirkung und/oder die Änderung der Korrekturwirkung herbeizuführen.
  • Vorzugsweise weist die ophthalmische Linse zusätzlich zur änderbaren Korrekturwirkung eine statische Korrekturwirkung auf. Mit anderen Worten ist gemäß manchen bevorzugten Ausführungsformen nicht die gesamte Korrekturwirkung änderbar, sondern nur ein Teil davon. Mit anderen Worten kann die Korrekturwirkung derart ausgebildet sein, dass das Minimum der geänderten Korrekturwirkung ungleich Null ist. Die Änderung der Korrekturwirkung kann bevorzugt in ihrer Qualität und/oder Quantität der statischen Korrekturwirkung gleich sein, oder voneinander verschieden. Beispielsweise kann die Änderung zu einer Verstärkung und/oder Abschwächung und/oder qualitativen Änderung der statischen Korrekturwirkung führen. Auch kann die Änderung derart erfolgen, dass zu Beginn des vorbestimmten Zeitraums die gesamte resultierende Korrekturwirkung größer ist, als am Ende des vorbestimmten Zeitraums oder umgekehrt.
  • Die ophthalmische Linse ist dazu ausgelegt, die Korrekturwirkung auf aktive Weise zu ändern. Eine aktive Änderung kann beispielsweise darin bestehen, dass die refraktiven und/oder diffraktiven Eigenschaften der ophthalmischen Linse gesteuert und/oder geregelt werden. Eine aktive Änderung kann beispielsweise mittels einer oder mehrerer Flüssigkristallschichten herbeigeführt werden. Die ophthalmische Linse wird als ein Brillenglas ausgebildet und weist zwei zumindest teilweise transparente Elektroden und eine zwischen den Elektroden angeordnete Flüssigkristallschicht auf, wobei das Brillenglas dazu ausgelegt ist, die Korrekturwirkung mittels der Flüssigkristallschicht automatisiert über den vorbestimmten Zeitraum zu ändern.
  • Eine zumindest teilweise transparente Elektrode kann beispielsweise als eine metallische, strukturierte Elektrode umfassen oder als solche ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Elektrode eine netzartige und/oder gitterartige Struktur aufweisen und beispielsweise aus Metalldrähten ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine zumindest teilweise transparente Elektrode eine geschlossene, optisch zumindest teilweise transparente, elektrisch leitfähige Schicht aufweisen oder als solche ausgebildet sein, wie etwa aus Indium-Zinn-Oxid und/oder aus Graphen.
  • Gemäss einer von der Erfindung nicht abgedeckten Ausführungsform weist die ophthalmische Linse bzw. das Brillenglas für die aktive Änderung der Korrekturwirkung gegeneinander verschiebbare refraktive Elemente auf, wie etwa Alvarez Linsen. Eine Verschiebung der Alvarez Linsen gegeneinander senkrecht zur optischen Achse kann beispielsweise zu einer refraktiven Anpassung der Korrekturwirkung genutzt werden. Eine weitere Möglichkeit zur aktiven Änderung der Korrekturwirkung kann vorzugsweise mittels flüssigkeitsgefüllten Linsen bzw. Brillengläsern erfolgen, wobei Flüssigkeit automatisiert in ein Reservoir im Brillenglas eingeführt oder daraus entnommen wird, um die Brechkraft des Brillenglases zu ändern. Dazu kann das Brillenglas beispielsweise transparente, flüssigkeitsdichte Membrane aufweisen, welche das Reservoir zur Aufnahme der Flüssigkeit bilden. Auch Brillengläser auf Basis von Alvarez Linsen und/oder flüssigkeitsgefüllten Linsen können vorzugsweise mit einer zusätzlichen statischen Korrekturwirkung versehen werden.
  • Eine passive Änderung kann beispielsweise mittels eines oder mehrerer Phasenwechselmaterialien herbeigeführt werden, die im Laufe des vorbestimmten Zeitraums zumindest teilweise ihren Brechungsindex ändern und auf diese Weise eine refraktive Änderung der Korrekturwirkung der ophthalmischen Linse bewirken. Beispielsweise kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Phasenwechsel zumindest eines Phasenwechselmaterials von der flüssigen in die feste Phase und/oder umgekehrt genutzt werden, um dessen Brechungsindex zu ändern. Auch können im Laufe des vorbestimmten Zeitraums auf passive Weise vorzugsweise diffraktive Strukturen bereitgestellt und/oder entfernt und/oder verändert werden, um die Änderung der Korrekturwirkung herbeizuführen.
  • Darüber hinaus kann gemäß von der Erfindung nicht abgedeckten Ausführungsformen eine passive, automatisierte Änderung der Korrekturwirkung einer ophthalmischen Linse durch passive Formungsverfahren des optischen Materials der ophthalmischen Linse herbeigeführt werden. Dies kann beispielsweise auf eine Weise ähnlich des Ortho-k Verfahrens erfolgen, mit dem entscheidenden Unterschied, dass gemäß dieser Ausführungsformen die ophthalmische Linse, d.h. vorzugsweise ein Brillenglas oder eine Kontaktlinse, verformt wird und über den vorbestimmten Zeitraum wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, anstatt der Hornhaut des mit einem Ortho-k Verfahrens behandelten fehlsichtigen Auges. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, die ophthalmische Linse vor dem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise über Nacht, zu verformen, um sodann eine Änderung der Korrekturwirkung durch das Rückkehren des Brillenglases in die ursprüngliche Form zu erzielen. Dies kann beispielsweise mittels einer Pressvorrichtung erfolgen, in welche die ophthalmische Linse bzw. die Brille einzulegen ist, welche sodann die ophthalmische Linse bzw. das Brillenglas gemäß einer benutzerspezifischen bzw. individuell angepassten Pressform in die gewünschte Form bring. Der Pressvorgang kann vorzugsweise durch eine Erwärmung der ophthalmischen Linse unterstützt werden. Die Relaxation bzw. Rückkehr der ophthalmischen Linse in die ursprüngliche Form nach Entnahme aus der Pressvorrichtung hat dabei vorzugsweise eine Zeitkonstante, die der vorbestimmten Zeitdauer entspricht, wobei die Verformung vorzugsweise durch eine thermische Relaxation unterstützt werden kann. Beispielsweise kann solch eine thermische Relaxation unter einer Temperatur von etwa 40°C bis 60°C stattfinden, um etwa einen Formgedächtniseffekt von Polymermaterialien auszunutzen. Solch ein Verfahren kann vorzugsweise bei Kontaktlinsen und auch bei Brillengläsern zur Anwendung gelangen, bei welchem die Brillengläser bzw. Kontaktlinsen verformt werden. Auch kann eine statische, nichtänderbare Korrekturwirkung vorzugsweise dadurch bereitgestellt werden, dass die ophthalmischen Linse eine Kombination aus verformbarem Material und nichtverformbarem Material aufweist.
  • Eine Übersicht über ophthalmische Linsen mit vom Benutzer anpassbarer Brechkraft ist beispielsweise in den folgenden Veröffentlichungen zu finden, bei welchen jedoch die Anpassung der Brechkraft lediglich manuell erfolgen kann, nicht aber auf automatisierte Weise:
  • Die Brille ist dazu ausgelegt, die jeweilige Korrekturwirkung für beide Brillengläser gleichartig und/oder verschiedenartig zu ändern. Dies bietet den Vorteil, dass beide Augen des Benutzers beim Tragen der Brille zeitgleich behandelt werden können.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand von in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Brille gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
    Fig. 2A und 2B
    schematische Querschnittdarstellung von ophthalmischen Linsen gemäß bevorzugten Ausführungsformen;
    Fig. 3
    eine Ladestation für eine Brille gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung der Brechkraft einer ophthalmischen Linse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brille 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Brille 10 weist zwei als Brillengläser 12a und 12b ausgebildete ophthalmische Linsen 11 auf, die in einer Brillenfassung 14 angeordnet sind.
  • Die Brille 10 ist dazu ausgelegt, die Korrekturwirkung der Brillengläser 12a und 12b über einen vorbestimmten Zeitraum automatisiert und graduell bzw. kontinuierlich zu ändern. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann der vorbestimmte Zeitraum gleich einer Zeitspanne sein, in welcher der Benutzer die Brille an einem Tag typischerweise trägt, beispielsweise 15 Stunden. Die Änderung der Korrekturwirkung erfolgt gemäß der bevorzugten Ausführungsform in beiden Brillengläsern simultan, wobei die Änderung derart erfolgt, dass zu Beginn des vorbestimmten Zeitraums, beispielsweise am Morgen eines jeden Tages oder dann, wenn der Benutzer die Brille 10 aufsetzt und/oder anderweitig die Änderung aktiviert, eine vollständige Korrektur der Kurzsichtigkeit seiner Augen durch die Brillengläser 12a und 12b herbeigeführt wird. Die automatisierte Änderung der Korrekturwirkung durch die Brille 10 erfolgt über den vorbestimmten Zeitraum hinweg derart, dass eine voranschreitende Abschwächung der Korrekturwirkung vorliegt, d.h. dass zu späteren Zeitpunkten während des vorbestimmten Zeitraums, in Abhängigkeit von der bereits existierenden Fehlsichtigkeit, eine unvollständige Korrektur der Kurzsichtigkeit vorliegt bis schließlich zum Ende des vorbestimmten Zeitraums keinerlei Korrekturwirkung mehr oder nur noch eine sehr geringe durch die Brillengläser 12a, 12b bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann mittels der Brille 10 die Kurzsichtigkeit des Benutzers behandelt werden, da sich bei regelmäßiger Anwendung, insbesondere durch das tägliche Tragen der Brille, die Augen hin zu einer geringeren Kurzsichtigkeit entwickeln beziehungsweise eine Verlangsamung des Augenwachstums, wie es bei der Ortho-k Behandlung beobachtet wird, einstellt.
  • Sowohl die Dauer des vorbestimmten Zeitraums als auch die Quantität der Änderung der Korrekturwirkung kann dabei an den Benutzer bzw. dessen Fehlsichtigkeit angepasst sein. Beispielsweise kann die graduelle, automatisierte Änderung der Korrekturwirkung von anfangs -2,00 Dioptrien bis hin zu -0,25 Dioptrien oder 0,00 Dioptrien am Ende des vorbestimmten Zeitraums betragen. Die Brille kann dazu ausgelegt sein, die Zeitdauer des vorbestimmten Zeitraums und/oder die Stärke der Korrekturwirkung und deren Anpassung zu ändern und/oder einzustellen.
  • Gemäß der gezeigten Ausführungsform weisen die Brillengläser 12a und 12b Mittel zur aktiven Änderung der Korrekturwirkung auf, welche insbesondere eine Flüssigkristallschicht 24 umfassen (siehe Figur 2).
  • Zur Energieversorgung und Steuerung der Flüssigkristallschicht 24 sind in den Bügeln 16 der Brille 10 eine elektronische Steuereinheit 18 ausgebildet, welche die Flüssigkristallschicht 24 entsprechend steuert, sowie ein Energiespeicher 20, beispielsweise eine Batterie und/oder ein Akku. Die Brillengläser 12a, 12b können beispielsweise über die Fassung 14 mit der Steuereinheit 18 und dem Energiespeicher 20 verkabelt sein.
  • Ferner weist die Brille 10 zwei Anschlusselemente 22 auf, welche das Aufladen des Energiespeichers 20 und/oder die Kommunikation und/oder den Datenaustausch mit der Steuereinheit 18 ermöglichen. Über die Anschlusselemente 22 kann die Brille 10 beispielsweise mit einer Ladestation (siehe Figur 3) verbunden werden.
  • Figur 2A zeigt in einer schematischen Querschnittdarstellung eine als Brillenglas 12 ausgebildete ophthalmische Linse 11 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, welches Mittel zur aktiven Änderung der Korrekturwirkung aufweist. Das Brillenglas 12 weist dazu eine in das Brillenglas eingebettete Flüssigkristallschicht 24 auf, die zwischen zwei zumindest teilweise transparenten Elektroden 26a und 26b angeordnet ist. Die transparenten Elektroden 26a und 26b können beispielsweise als strukturierte Elektroden, wie etwa mit einer gitterartigen und/oder netzartigen Strukturierung, ausgebildet sein. Sowohl die Flüssigkristallschicht 24 als auch die beiden Elektroden 26a, 26b sind flächig ausgebildet und erstrecken sich über den Großteil, vorzugsweise über den gesamten nutzbaren Teil, des Brillenglases 12.
  • Über der oberen Elektrode 26a und unter der unteren Elektrode 26b ist vorzugsweise jeweils eine Glas- und/oder Polymerschicht 28 ausgebildet, die die Elektroden 26a, 26b und die Flüssigkristallschicht 24 stabilisieren und schützen. Über die Elektroden 26a, 26b kann die Flüssigkristallschicht gesteuert werden, um die gewünschte Änderung der Korrekturwirkung zu bewirken.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Brillenglases 12 ist in Figur 2B gezeigt, welche weitgehend der in Figur 2A gezeigten Ausführungsform entspricht, wobei abweichend von dieser eine Elektrode 26a planar angeordnet ist, während die andere Elektrode 26b sphärisch gekrümmt ausgebildet ist, sodass diese nicht in einer Ebene parallel zur Flüssigkristallschicht 24 liegt. Dies ermöglicht, eine sphärische Korrekturänderung auf besonders einfache Weise herbeizuführen, indem die Spannung zwischen den beiden Elektroden 26a und 26b geändert wird. Gemäß anderen bevorzugten Ausführungsformen können auch beide Elektroden 26a, 26b sphärisch gekrümmt sein, wobei die Elektroden 26a, 26b voneinander abweichende Krümmungsradien aufweisen. Jedoch sind in den oben genannten Veröffentlichungen auch andere Methoden bekannt, um eine änderbare sphärische Wirkung mittels einer Flüssigkristallschicht zu erzielen.
  • Die Glas- und/oder Polymerschichten 28 können planar ausgebildet oder gekrümmt ausgebildet sein, um etwa eine statische Korrekturwirkung bereitzustellen. Beispielsweise kann auf diese Weise eine zusätzliche sphärische und/oder zylindrische Wirkung bereitgestellt werden, die zur automatisiert änderbaren Korrekturwirkung hinzukommt.
  • Figur 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brille 10, die in einer Ladehalterung 30 bzw. Docking Station 30 angeordnet ist. Dazu kann die Brille 10 mit den Bügelenden der Bügel 16 in entsprechende Ausnehmungen der Ladehalterung 30 eingesteckt sein, sodass die Anschlusselemente 22 einen elektrischen Kontakt mit entsprechenden Kontaktstellen der Ladehalterung 30 herstellen. Über den elektronischen Kontakt kann beispielsweise der Energiespeicher 20 wieder aufgeladen werden. Bevorzugt kann die Ladehalterung 30 mit der Steuereinheit 18 über die Kontaktstellen kommunizieren, um beispielsweise Informationen an die Steuereinheit 18 zu übermitteln, wie etwa Behandlungspläne und/oder Informationen zu vorbestimmten Zeiträumen und/oder durchzuführender Änderungen der Korrekturwirkung, und/oder um Informationen von der Steuereinheit 18 auszulesen, wie etwa aufgezeichnete Informationen über die Tragedauer, die Tragegewohnheiten und/oder den Zustand des Energiespeichers und/oder anderer Komponenten der Brille. Beispielsweise kann die Ladehalterung 30 mit einem Computer und/oder einem Server verbunden sein, um Informationen von diesem zu erhalten und/oder an diesen weiterzuleiten und/oder eine Kommunikation mit zwischen der Steuereinheit 18 und dem Computer und/der dem Server herzustellen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch eine kabellose Verbindung zwischen der Steuereinheit 18 und einer Recheneinheit, bspw. einem Smartphone, hergestellt werden, wie etwa über bluetooth und/oder WiFi und/oder über Near Field Communication (NFC). Alternativ oder zusätzlich kann auch das Laden des Energiespeichers 20 kabellos über Induktion erfolgen. Dazu kann die Brille 10 vorzugsweise mit RFID Antennen ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Brille 10 und die Ladestation 30 dazu ausgelegt, dass die Brille 10 in der Ladestation 30 angeordnet ist, wenn die Brille 10 vom Benutzer nicht getragen wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Brille 10 nachts in der Ladestation 30 anzuordnen, um den Energiespeicher 20 der Brille 10 wieder aufzuladen und/oder Daten von der Steuereinheit 18 auszulesen und/oder an die Steuereinheit zu senden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann es vor der ersten Benutzung der Brille 10 erforderlich sein, die Brille 10 in der Ladestation 30 anzuordnen, um die Brille 10 für den Benutzer zu konfigurieren, d.h. um die für den Benutzer spezifischen Korrekturdaten, wie etwa die Korrekturwirkung und den für den Benutzer spezifischen vorbestimmten Zeitraum, festzulegen. Die benutzerspezifischen Daten können beispielsweise auf klinischen Studien und/oder medizinischen Untersuchungen basieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann es erforderlich sein, die benutzerspezifischen Daten nur dann erneut an die Steuereinheit 18 zu senden, wenn deren Änderung erforderlich ist.
  • Figur 4 zeigt in einer schematischen Darstellung beispielhaft eine Formänderung einer ophthalmischen Linse 11 bei der passiven Änderung der Korrekturwirkung über einen Vorbestimmten Zeitraum T.
  • Figur 4 zeigt im oberen Bereich beispielhaft die Form der ophthalmischen Linse 11 in Draufsicht, welche eine runde Form aufweist. In der Mitte ist die ophthalmische Linse 11 in einer Querschnittsansicht gezeigt. Im unteren Bereich ist der Verlauf des Brechungsindexes n über den Durchmesser r symbolisch dargestellt, welcher eine Begleiterscheinung der Form der ophthalmischen Linse 11 darstellen kann oder in seiner optischen Wirkung der jeweils darüber dargestellten Verformung der ophthalmischen Linse 11 gleichkommen kann.
  • In der linken Hälfte der Figur 4 ist die Situation zu Beginn des vorbestimmten Zeitraums T dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt weist eine Fläche der ophthalmischen Linse 11 eine konkave Krümmung auf, um eine refraktive Korrekturwirkung bereitzustellen. Unterstützend oder alternativ weist der äquivalente Brechungsindexverlauf eine konkave Form über den Durchmesser der ophthalmischen Linse 11 auf. Am Ende des vorbestimmten Zeitraums T, in welchem die automatisierte Änderung zu einer graduellen und kontinuierlichen Abnahme der Korrekturwirkung führten, ist - hier beispielhaft - keine Korrekturwirkung mehr vorhanden, sodass die ophthalmische Linse 11 eine planare Querschnittsform aufweist und unterstützend oder alternativ der äquivalente Brechungsindexverlauf n über den Durchmesser r hinweg konstant ist.
  • Dabei ist in Figur 4 nur der veränderliche Teil der Korrekturwirkung der ophthalmischen Linse gezeigt. Dieser kann durch eine statische Korrekturwirkung mittels einer nicht verformbaren, gekrümmten Linsenkomponente, die einer konventionellen ophthalmischen Linse entspricht, ergänzt werden. Die in Figur 4 gezeigte veränderliche Linsenkomponente kann dafür mit der statischen Linsenkomponente verkittet sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Brille
    11
    ophthalmische Linse
    12, 12a, 12b
    Brillenglas
    14
    Fassung
    16
    Bügel
    18
    Steuereinheit
    20
    Energiespeicher
    22
    Anschlusselement
    24
    Flüssigkristallschicht
    26, 26a, 26b
    Elektrode
    28
    Polymerschicht bzw. Glasschicht
    30
    Ladestation bzw. Dockingstation

Claims (1)

  1. Brille (10) umfassend zwei als Brillengläser (12) ausgebildete ophthalmische Linsen (11), welche jeweils eine änderbare Korrekturwirkung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Brille dazu ausgelegt ist, die Korrekturwirkung der ophthalmischen Linsen (11) automatisiert über einen vorbestimmten Zeitraum von zumindest 30 Minuten zu ändern, wobei die Änderung der jeweiligen Korrekturwirkung über den vorbestimmten Zeitraum graduell erfolgt, wobei die Brille ferner dazu ausgelegt ist, die jeweilige Korrekturwirkung für beide Brillengläser gleichartig und/oder verschiedenartig zu ändern;
    wobei die ophthalmischen Linsen jeweils zumindest zwei zumindest teilweise transparente Elektroden (26a, 26b) und eine zwischen den Elektroden angeordnete Flüssigkristallschicht (24) aufweist, wobei die Brillengläser (12) dazu ausgelegt sind, die jeweilige Korrekturwirkung mittels der Flüssigkristallschicht (24) automatisiert über den vorbestimmten Zeitraum zu ändern; und
    wobei die Brille (10) eine Steuereinheit 18 aufweist, welche dazu ausgelegt ist, die Flüssigkristallschicht (24) zu steuern und mit Energie zu versorgen, wobei die Steuereinheit (18) in Bügeln (16) der Brille ausgebildet ist.
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